吐丝期干旱对夏玉米叶绿素荧光特性和产量的影响

【目的】探讨吐丝期干旱胁迫造成夏玉米减产的叶绿素荧光生理机制,为夏玉米抗旱栽培提供理论依据。【方法】以夏玉米品种郑单958和先玉335为试验材料,利用具有遮雨棚的抗旱池,设充分灌水[CK,0~20 cm土层含水量为田间最大持水量的(75±5)%]和吐丝期干旱胁迫[0~20 cm土层含水量为田间最大持水量的(45±5)%]2个处理。测定吐丝期(0 d)及吐丝后10、20和40 d穗位叶叶片SPAD值及叶绿素荧光参数,调查成熟后穗部性状及产量。【结果】吐丝期干旱胁迫显著降低了夏玉米吐丝期及吐丝后的叶片SPAD值,以吐丝后20 d降幅最大,分别为15.38%(郑单958)和17.65%(先玉335)。干旱胁迫下,2个夏玉米品种穗位叶光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(F_(v)/F_(m))和PSⅡ潜在活性(F_(v)/F_(o))均显著下降(P<0.05,下同),且随着干旱胁迫时间延长而加剧,以吐丝后20 d降幅最大,分别达0.036和0.574(郑单958)、0.039和0.593(先玉335)。同时,干旱胁迫还降低了穗位叶光合性能综合指数(PI_(ABS)),影响程度随着干旱胁迫时间的延长而加剧,以吐丝后20 d胁迫强度最大,分别降低12.30%(郑单958)和16.87%(先玉335)。此外,在干旱胁迫结束恢复供水后,干旱胁迫处理吐丝后40 d的叶片叶绿素含量和叶绿素荧光参数仍低于CK,但与CK间差距缩小。干旱胁迫增加了2个夏玉米品种秃尖长,显著降低了穗粒数和千粒重,最终导致郑单958和先玉335分别显著减产10.29%和11.83%。【结论】吐丝期干旱胁迫对夏玉米穗位叶叶绿素造成了不可逆的损伤,导致叶片SPAD值、F_(v)/F_(m)、F_(v)/F_(o)和PI_(ABS)显著下降,限制叶片光合作用,造成减产。

吐丝期自然干旱条件下灌水和施氮对玉米产量及氮素吸收的影响

设置大田试验,利用吐丝期自然干旱胁迫研究灌水（自然干旱、灌水30 mm、灌水60 mm,分别为W0、W1和W2）和施氮（0、100、200、300 kg/hm^2,分别为N0、N1、N2、N3）对玉米产量、干物质累积与分配、氮素吸收与利用的影响及其耦合效应,并探讨适宜的水、氮组合调控措施。结果表明,吐丝期自然干旱条件下灌水和施氮均显著影响玉米成熟期的产量、干物质累积量、收获指数、氮素吸收量及氮肥利用效率,且两种措施具有显著的交互作用。W2N3处理的玉米产量最高,达9 666 kg/hm^2。干物质累积量和氮素吸收量随灌水量、施氮量的变化趋势与产量类似,收获指数和氮素利用效率存在明显差异。W0N0和W1N0处理的收获指数相比其他处理显著偏低,说明干旱和缺氮限制干物质向子粒的转运分配。玉米施用氮肥的表观利用率、农学利用率和偏生产力在灌水条件下均显著高于自然干旱条件,随施氮量增加而逐渐降低,均在W2N1处理达最高。